Senza manipolo, nessuna mobilità elettrica

L'elettrocalamita SGM-SV-BY muove le celle rotonde con un diametro di 46 millimetri sia nella produzione di celle che nell'assemblaggio dei moduli. (Immagine: J. Schmalz GmbH)

Grazie alla moderna tecnologia di stampa 3D, Schmalz realizza pinze personalizzate già a partire da un singolo pezzo, completamente su misura per il cliente. (Immagine: J. Schmalz GmbH)

Con prese a superficie, è possibile maneggiare in modo sicuro grandi, pesanti e strutturati componenti di involucro. (Immagine: J. Schmalz GmbH)

Gripper speciali STGG per un rapido e preciso Pick & Place di elettrodi sottili e separatori. (Immagine: J. Schmalz GmbH)

Grazie al sistema di regolazione dell'aria integrato, il compatto attuatore SCPSi-BY funziona in modo particolarmente efficiente. (Immagine: J. Schmalz GmbH)

Patrick Schneider, Responsabile del segmento industriale internazionale e Key Account per le batterie presso Schmalz a Glatten. (Immagine: J. Schmalz GmbH)

La batteria si sta affermando come tecnologia chiave dell'industria automobilistica. Determina l'autonomia, i costi e la competitività dei veicoli elettrici. Allo stesso tempo, aumenta la pressione sull'Europa affinché sviluppi capacità di produzione proprie. Schmalz offre per questo tecnologie di vuoto di alta precisione, soluzioni di automazione sicure e processi efficienti lungo tutta la catena del valore delle batterie.

L'industria delle batterie ha recentemente registrato una forte crescita. Tuttavia, a seconda della regione e dell'indicatore, i tassi di aumento differiscono notevolmente: alcuni mercati come la Germania hanno registrato negli ultimi cinque anni un incremento massiccio, e anche le capacità di produzione globali sono aumentate significativamente. Allo stesso tempo, lo sviluppo di nuovi impianti di celle si è recentemente rallentato, soprattutto a causa di spostamenti di progetti, cancellazioni e di una crescente consolidazione del mercato in Europa e Nord America.

Nonostante queste battute d'arresto a breve termine, la prospettiva a lungo termine rimane positiva. Nei prossimi anni si prevede ancora una crescente domanda di batterie, trainata principalmente dalla mobilità elettrica, dall'immagazzinamento di energia stazionario e da applicazioni industriali. Entro il 2030, la quota di veicoli elettrici a batteria (BEV: Battery Electric Vehicle) nelle nuove immatricolazioni potrebbe raggiungere circa il 30% o più a livello mondiale, e in alcune regioni anche molto di più. La crescita rimane forte, anche se molte previsioni attuali sono leggermente più moderate rispetto alle stime precedenti. Parallelamente, la domanda di motori a combustione continua a diminuire, anche se più lentamente rispetto alle previsioni più ottimistiche.

Il mercato in Cina si sviluppa in modo particolarmente dinamico: nel 2025, la quota di BEV nelle nuove immatricolazioni era già a un livello significativamente più alto rispetto all'Europa. I produttori cinesi stanno già guardando ai mercati internazionali e stanno espandendo notevolmente la loro presenza all'estero, mentre l'avvio di molti progetti europei richiederà ancora tempo.

La corsa alla tecnologia chiave della batteria

La batteria decide il futuro dell'industria automobilistica. Determina l'autonomia, i tempi di ricarica e i costi di un veicolo elettrico. Allo stesso tempo, si sta affermando come fattore strategico di potere per intere economie nazionali. Chi produce batterie garantisce valore industriale, competenza tecnologica e posti di lavoro. Per questo l'Europa è sotto pressione. Il continente deve sviluppare capacità di produzione proprie se vuole competere a livello globale.

„La batteria è una tecnologia chiave“, afferma Patrick Schneider, International Industry Segment and Key Account Manager for Battery presso Schmalz a Glatten. „A seconda del modello, rappresenta una quota significativa dei costi del veicolo. Per l'industria europea, si tratta di molto più che di singoli stabilimenti. Si tratta di resilienza, sicurezza di approvvigionamento e capacità di guidare attivamente la transizione verso la mobilità.“ Allo stesso tempo, la batteria svolge un ruolo centrale per gli obiettivi climatici dell'Unione Europea. Senza una forte diffusione di veicoli elettrici, la decarbonizzazione dei trasporti sarà difficile da raggiungere.

La precisione decide sulla qualità delle celle

Ma il percorso verso batterie ad alte prestazioni passa attraverso processi di produzione di alta precisione. Ed è proprio qui che interviene Schmalz. Il specialista in tecnologia del vuoto considera la produzione di batterie come una catena del valore continua: dalla produzione delle celle all'assemblaggio dei moduli fino al pacco finito. Ogni fase richiede massima precisione, elevata sicurezza e automazione efficiente.

Particolarmente impegnativa è la produzione delle celle. Nel cosiddetto stacking, anodo, separatore e catodo vengono posizionati con precisione uno sopra l'altro. Anche il più piccolo errore riduce successivamente le prestazioni della batteria, poiché gli elettrodi sono sensibili a punti di pressione o danni. I sistemi specializzati di Schmalz per superfici e ventose muovono i componenti con precisione e con poca impronta.

Un altro rischio si cela spesso nei dettagli: contaminazioni metalliche. Piccoli particelle di rame, nichel o zinco possono compromettere la qualità di una cella batteria. Per questo, Schmalz ha ridotto con precisione questi metalli al minimo tecnico nelle serie di elettori SCPSb, SCPSc e SCPSi-BY. Ciò riduce i scarti e aumenta la sicurezza del processo in ambienti di produzione sensibili.

Dal modulo al pacco batteria pesante

Anche nell'assemblaggio di moduli e pacchi, Schmalz si affida a sistemi robusti e pratici. Per le celle circolari da 46 millimetri di diametro, molti produttori utilizzano il gripper magnetico bistabile SGM-SV-BY. La tecnologia funziona in modo affidabile e si dimostra valida in condizioni impegnative. Inoltre, il gripper per moduli batteria, una soluzione plug-and-play, movimenta moduli completi e li inserisce dall'alto nel contenitore della batteria. Ciò permette una densità di riempimento particolarmente elevata e, di conseguenza, una maggiore autonomia per i veicoli elettrici.

Le richieste aumentano ulteriormente quando si movimentano pacchi batteria completi. Schmalz offre sistemi che vanno dalla manipolazione manuale all'integrazione robotizzata completamente automatizzata. Le funzioni di risparmio energetico negli elettori aiutano inoltre a ridurre i costi operativi. I pacchi batteria finiti, con pesi fino a 400 chilogrammi, vengono movimentati in modo affidabile e preciso da sistemi specializzati.

La chance dell'Europa risiede in un'automazione intelligente

La sicurezza ha la massima priorità. „Per le batterie non devono esserci compromessi“, sottolinea Patrick Schneider. Gli errori non mettono a rischio solo i processi di produzione, ma anche le persone e gli impianti. Per questo Schmalz lavora con sistemi di vuoto ridondanti e sviluppa sistemi per carichi critici con protezione massima contro i guasti.

Per l'Europa, questa rappresenta un'opportunità. L'Asia, in particolare la Cina, domina oggi la produzione di batterie. Tuttavia, le aziende europee possono sfruttare i propri punti di forza nell'automazione intelligente, nella sostenibilità e nella produzione rispettosa delle risorse. Ogni batteria prodotta in modo efficiente rafforza la competitività industriale dell'Europa e avanza la transizione verso la mobilità.